[发明专利]一种绿氢储存耦合催化重整装置和工艺

说明书

本发明公开了一种绿氢储存耦合催化重整装置和工艺，包括储氢装置和重整装置两部分；所述储氢装置包括储氢反应器和第一分离器，所述储氢反应器内装填有自制储氢催化剂，所述储氢反应器的底部出口与所述第一分离器的侧壁入口连通；所述重整装置包括加热炉、重整反应器、第二分离器和精馏塔，所述加热炉的出口与所述重整反应器的顶部入口连通，所述重整反应器的底部出口与所述第二分离器的侧壁入口连通，所述第二分离器的底部出口与所述精馏塔的侧壁入口连通。绿氢与储氢介质在储氢反应器中反应生成储氢液体，储氢液体与重整原料一起进入催化重整装置，在重整装置中脱氢生成储氢介质和氢气，储氢介质返回储氢装置循环使用，氢气供炼厂使用。

技术领域

本发明涉及化学工程领域，具体涉及一种绿氢储存耦合催化重整装置和工艺。

背景技术

根据我国自然资源部国土卫星遥感应用中心统计，中国风能、太阳能等可再生资源分布主要集中在西北地区，而中国用氢负荷中心在东南部，导致绿电制氢与用氢负荷中心存在空间上的错位。如何安全高效地储运氢气是目前氢能实用化的主要问题。近年来，氢气制备的经济性问题及氢气利用的安全问题已经得到了较快的发展，而氢气的储运问题及成本问题则成了制约氢能源利用的最大瓶颈。

近些年来，涌现出了较多新型储氢技术，包括储氢合金储氢、碳材料储氢、金属有机骨架材料储氢、配合物储氢、矿物储氢以及有机液体氢化物储氢等。相较于其他储氢技术，有机液体氢化物储氢技术具有储氢量大、储氢密度高；储氢效率高；氢载体储存、运输、维护、保养安全方便，储氢设施简便；加氢脱氢反应高度可逆，可多次循环使用等优点。

中国专利文献CN101575257B公开了一种以甲苯为储氢剂的催化加氢方法；该技术以甲苯为储氢介质进行化学储氢。甲苯储氢具有储氢量大，能量密度高，储氢设备简单，氢存储、运输、保养安全方便等特点。但该方法未提及能耗较高的脱氢反应，经济效益较差。

中国专利文献CN201811406303.8公开了一种液态储氢材料及其制备方法；该技术以N-乙基咔唑等咔唑类为储氢介质进行化学储氢，在咔唑类化合物中添加低熔点导热添加剂，在脱氢过程中能够使储氢材料整体迅速达到脱氢温度，提高氢气的释放速率。该方法虽然降低了脱氢成本，但在有机液体中，咔唑类储氢效率较低。

本发明提出了一种绿氢储存耦合催化重整工艺技术，实现绿氢储存的同时，利用现有催化重整装置进行脱氢，降低了脱氢成本，具有储氢效率高、经济效益好等优势。

发明内容

为了解决现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种绿氢储存耦合催化重整装置和工艺，本发明利用自制储氢催化剂储氢，并耦合现有催化重整装置再生绿氢，不仅省去了脱氢设备投资，大幅度降低绿氢总体成本，而且储氢、脱氢效率高，选择性好。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种绿氢储存耦合催化重整装置，包括储氢装置1和重整装置2 两部分；所述储氢装置1包括储氢反应器101和第一分离器102，所述储氢反应器101内装填有自制储氢催化剂，所述储氢反应器101的底部出口与所述第一分离器102的侧壁入口连通；所述重整装置2包括加热炉201、重整反应器202、第二分离器203和精馏塔204，所述加热炉201的出口与所述重整反应器202的顶部入口连通，所述重整反应器202的底部出口与所述第二分离器203的侧壁入口连通，所述第二分离器203的底部出口与所述精馏塔204的侧壁入口连通。

优选的，所述储氢装置1还包括第一原料泵103，所述储氢反应器101的顶部入口连通有氢气管线111，储氢介质通过所述第一原料泵103送入氢气管线111；所述第一分离器102的顶部设有第一气相出口121，底部设有第一液相出口122，第一气相出口121通过剩余氢管线123与氢气管线111连通；所述第一气相出口121输出储氢产物中的剩余氢气，所述第一液相出口122输出储氢液体，所述储氢液体通过管线或运输工具输入重整装置2；所述储氢介质为苯、甲苯或二甲苯中的一种或多种。